DE10155272A1

DE10155272A1 - Rotierender elektrooptischer Digitalüberträger

Info

Publication number: DE10155272A1
Application number: DE2001155272
Authority: DE
Inventors: Dragutin Waronik
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-11-09
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2003-05-28

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Übertragung von Messsignalen (21), die an rotierenden Messorten erfasst werden und an einen Anzeigeort (29) übertragen werden, dem Signalverstärkungselemente (28; 28.1, 28.2, 28.3) vorgeschaltet sind, wobei mindestens ein Messsignal (21) übertragbar ist. Ein elektrooptischer Datenüberträger (1) umfasst einen rotierenden Senderteil (2) mit elektrischen Sendern (20; 40, 41, 42; 84, 85, 86) und ein stationär angeordnetes Empfangsteil (3). Diese sind zueinander berührungslos angeordnet. Zwischen dem rotierenden Senderteil (2) und dem stationären Empfangsteil (3) erfolgt in einem Lichtkanal (9) eine synchronisierte, berührungslose Signalübertragung den von den analogen Messsignalen (21) entsprechen den optischen Strahlen (10) zwischen einer Strahlungsquelle (8) und einem Strahlungsempfänger (11).

Description

Technisches Gebiet

Zur Erfassung eines elektrischen Messwertes eines rotierenden Messortes auf einen stationären Anzeigeort sind Übertragungseinrichtungen erforderlich. Die Übertragungseinrichtungen, mit denen die Messwerte an den stationären Anzeigeort übertragen werden, umfassen gemeinhin Schleitkörper und dazugehörige Kohlebürsten, die eine Übertragung elektrischer Messwerte durch physischen Kontakt zwischen relativ zueinander bewegbaren Baukomponenten bewirken.

Stand der Technik

Die Übertragung elektrischer Messwerte von einem rotierenden Messort an einen stationären Anzeigeort erfolgt durch elektromechanische Übertragungseinrichtungen. Diese umfasse mindestens zwei Schleifringkörper und zwei dazugehörige Kohlebürsten. Für eine größere Anzahl aufzunehmender elektrischer Messwerte an rotierenden Messorten wird eine der Anzahl der Messorte entsprechende größere Anzahl von Schleifringkörpern und Kohlebürsten benötigt. Bei der Relativbewegung der Komponenten mechanischer Übertragungseinrichtungen kann es zu auftretender Funkenbildung (Bürstenfeuer) an den Kontaktelementen kommen, wodurch sich nach längerer Betriebszeit ein Wartungserfordernis einstellt. Durch das Auftreten von Funkenbildung an der Kontaktstelle zwischen Schleifringkörper und Kohlebürsten wird einerseits die Aufnahmeempfindlichkeit für elektrische Messwerte beeinträchtigt, ferner treten mit der Zeit Abnutzungserscheinungen an den Kohlebürsten auf, die deren Austausch erforderlich machen.

Darstellung der Erfindung

Der erfindungsgemäß vorgeschlagene elektrooptische Digitalüberträger zur kontaktlosen Erfassung und Übertragung elektrischer Messwerte gewährleistet eine kontaktlose Erfassung elektrischer Messwerte. Durch Vermeiden von an bisher eingesetzten elektromechanischen Übertragungseinrichtungen angeordneten Bauelementen, wie zum Beispiel Kohlebürsten und Schleifringen, entsteht kein Verschleiß; ferner ist die Funkenbildung (Bürstenfeuer) ausgeschlossen, die die Übertragung der aufgenommenen Messwerte beeinträchtigen kann. Da die Messung elektrischer Messwerte auf kontaktlosem Wege erfolgt, ist in Bezug auf die Messstellen Wartungs- und Verschleißfreiheit gegeben.

Der Einsatz eines elektrooptischen digitalen Datenüberträgers erlaubt dank seiner Verschleißfreiheit an den Messwerterfassungsstellen eine präzise und dauerhafte Übertragung der Messwerte. Bei einer Erfassung von Temperaturen ist eine Messgenauigkeit mit einem Fehler von +/-0,1°C erreichbar. Bei der Erfassung von Gewichten ist eine Messgenauigkeit im Gewichtsbereich von 20 g mit einer Toleranz von +/-0,1 g erzielbar. Wird der elektrooptische digitale Datenüberträger nach einem Multiplex-Verfahren betrieben, lassen sich mehrere Messkanäle einrichten, in welchen Messwerte in serieller Abfolge übertragbar sind. So können zum Beispiel drei Kanäle für die Übertragung von Temperaturen und ein weiterer Messkanal zur Gewichtsübertragung genutzt werden. Der vorgeschlagene elektrooptische digitale Datenüberträger lässt sich für eine Vielzahl physikalischer Messsensoren einsetzen und kann sowohl für statische als auch für dynamische Messaufgaben eingesetzt werden.

Durch das Fehlen einander kontaktierender Übertragungselemente wie Schleifringkörper und Kohlebürsten ist die Drehzahl des elektrooptischen Datenüberträgers nahezu unbegrenzt und hat keinen Einfluss auf die Messwertübertragung und deren Genauigkeit.

Der rotierende elektrooptische digitale Datenüberträger lässt sich am Kraftfahrzeug beispielsweise als Messdrucksensor an einem Reifen oder als Dehnmessstreifen bei Bremsen einsetzen, um die beim Bremsvorgang auftretenden höheren mechanischen Belastungen der Reifenwände und der Reifenlauffläche aufzunehmen. Ein weiteres Einsatzgebiet des elektrooptischen digitalen Datenüberträgers liegt im Bereich der Schienenfahrzeuge. Bei als Radreifen aufgebauten Rädern von Schienenfahrzeugen lassen sich Temperatur und Druck mit der vorgeschlagenen Vorrichtung erfassen, zum Beispiel im Bereich einer Zwischenschicht aus elastischem Material, die zwischen dem Radkörper und dem Radreifen angeordnet ist. Bei Flugtriebwerken oder im Kraftwerksturbinenbereich lassen sich durch die vorgeschlagene kontaktlose, elektrooptische, digitale Übertragungseinrichtung die Turbinenschaufeln oder stationäre Leiträder hinsichtlich Dehnung, Temperatur und Biegung vermessen.

Als potentielles weiteres Einsatzgebiet sei die Raumfahrt genannt, wo in der Schwerelosigkeit Messvorgänge am menschlichen Körper, zum Beispiel die Erfassung von Gehirnströmen, Körpertemperatur und Druck erfolgen kann. Ein weiteres potentielles Einsatzgebiet liegt bei Generatoren, die Elektrizität erzeugen. Mit dem kontaktlosen, digitalen elektrooptischen Datenüberträger kann eine ständige Temperaturüberwachung von Rotorwicklungen erfolgen.

Zeichnung

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines rotierenden, elektrooptischen Digitalüberträgers,
Fig. 2 das Prinzip der elektrooptischen Datenübertragung,
Fig. 3 die Darstellung des Blockschaltplanes im Sendeteil eines elektrooptischen Digitalüberträgers,
Fig. 4 die Darstellung des Blockschaltplanes im Empfängerteil des elektrooptischen Digitalüberträgers,
Fig. 5 die digitale Übertragung von Daten- und Synchronsignalen,
Fig. 6 eine Temperaturüberwachung mehrerer Heizzonen am Umfang eines walzenförmigen Körpers und
Fig. 7 ein Einsatzbeispiel eines rotierenden, elektrooptischen Digitalüberträgers in einem walzenförmigen Körper, der in Fig. 6 in seinem Querschnitt dargestellt ist, und
Fig. 8 die Arbeitsweise des elektrooptischen Wandlers gemäss des Blockschaltplans in Fig. 3,
Fig. 9 die Wiedergabe der Signalverläufe für Sende- und Empfangsteil und
Fig. 10 eine Beschaltungsvariante für die Start-Stop-Funktion des Oszillators am Emfangsteil.

Ausführungsvarianten

Der Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau eines rotierenden, elektrooptischen Digitalüberträgers zu entnehmen.
Ein elektrooptischer digitaler Digitalüberträger umfasst einen rotierenden Senderteil 2, der mit einem stationär aufgenommenen Empfangsteil 3 zusammenarbeitet. Der stationär aufgenommene Empfangsteil 3 ist auf einem hier nur schematisch wiedergegebenen Fundament angeordnet, welches hier nicht näher beschrieben wird. Der rotierende Senderteil 2 rotiert in Richtung des mit Bezugszeichen 4 bezeichneten Rotationssinns und umfasst eine Sendeelementaufnahme 5, die im wesentlichen koaxial zur Rotationsachse des rotierenden Senderteiles 2 verläuft. Am rotierenden Senderteil 2 ist eine Hohlwelle 6 angeordnet, die eine oder mehrere Steuerleitungen 7 umschließt. Im Bereich der Senderaufnahme 5 ist ein Sendeelement in Gestalt einer LED-Senderdiode 8 aufgenommen, welches im wesentlichen von der Senderaufnahme 5 umschlossen ist.
Dem rotierenden Senderteil 2 berührungslos gegenüberliegend ist der stationäre Empfangsteil 3 angeordnet, der vom rotierenden Senderteil 2 durch einen ringförmigen Luftspalt 14 getrennt ist. An einer Durchführung 16 des stationär angeordneten Empfangsteils 3 ist ein Empfangselement in Gestalt einer Empfänger-Photodiode 11 angeordnet, deren Empfangsfläche 12 dem Sendeelement, vorzugsweise einer LED-Senderdiode 8, des rotierenden Senderteils 2 zuweist. Von dem Empfangselement 11 in Gestalt einer Photodiode erstrecken sich Auswerteleitungen 13 zu einer in Fig. 1 nicht dargestellten, jedoch mit dem Empfangselement 11 verbundenen Auswerteelektronik. Der stationär angeordnete Empfangsteil 3 des elektrooptischen Datenüberträgers 1 umschließt einen topfförmig konfigurierten Hohlraum 15. Innerhalb eines gedachten Lichtkanals 9 werden vom rotierenden Senderteil 2 Signale aufgenommen, die als vom Sendeelement 8 emittierte Lichtstrahlen 10 auf die Empfangsfläche 12 des Empfangselementes 11 des stationär aufgenommenen Empfangsteils 3 treffen.
Die elektrooptische Datenübertragung innerhalb des elektrooptischen Datenüberträgers 1 erfolgt auf berührungslosem Wege, wobei die vom rotierenden Senderteil 2 aufgenommenen Messsignale, zum Beispiel Gleichspannungen eines Temperaturfühlers in Gestalt eines Thermoelementes sein können (elektrische Sender), welches die quantitativ zu erfassende physikalische Größe (im vorliegenden Falle eine Temperatur) in eine Gleichspannungsmessgröße umsetzt. Die an der LED-Senderdiode 8 abgegebene optische Strahlung 10 wird dem am stationär angeordneten Empfangsteil 3 aufgenommenen Photodioden-Empfangselement 11 als Lichtenergie zugeführt, wo die diesem zugeführte Lichtleistung wieder in elektrische Energie oder Digitalsignale umgewandelt wird.
Fig. 2 zeigt das Prinzip der elektrooptischen Datenübertragung anhand eines Blockschaltbildes.
In der Darstellung gemäß Fig. 2 sind die einzelnen Komponenten des in Rotationsrichtung 4 rotierenden Sendeteils 2 in schematischer Form hintereinanderliegend wiedergegeben. Ein als elektrischer Sender dienender Temperaturfühler 20, der die quantitativ zu erfassende physikalische Größe, im vorliegenden Fall die Temperatur, einer Wicklung oder einer Oberfläche erfasst, übermittelt ein Messsignal 21 als Gleichspannungsmessgröße an einen Eingangsverstärker 22, dem ein Volt/Frequenz-Wandler (V/F) 23 nachgeschaltet ist. Der Volt/Frequenz-Wandler 23 formt die analoge Spannungsgröße in ein Rechtecksignal um, wobei eine Proportionalität zwischen Spannung und Rechteckfrequenz besteht (U_E 1-10 V, U_A 1-10 KHz Rechtecksignal). Dem als Modulatorbaustein dienenden Volt/Frequenz-Wandler 23 ist ein elektrooptischer Wandler 24 nachgeschaltet, der mit einem am rotierenden Senderteil 2 aufgenommenen, vorzugsweise als LED-Senderdiode beschaffenen Sendeteil 8 zusammenwirkt. Dort erfolgt die Abgabe optischer Strahlung 10 innerhalb eines hier als Linienzug dargestellten Lichtkanals 9. Im elektrooptischen Wandler 24 wird das am Messort erfasste und über den Eingangsverstärker 22 verstärkte elektrische Signal in optische Strahlung 10 umgewandelt. Die an der LED-Senderdiode 8 abgegebene Lichtenergie wird in Form optischer Strahlung 10 dem am stationär installierten optischen Empfänger 3 zugeführt. Die Übertragung der optischen Strahlung 10 erfolgt berührungslos durch Licht. Die LED-Senderdiode 8 des rotierenden Senderteils 2 wird in Durchlassrichtung betrieben, während die die optische Strahlung empfangende Empfänger- Photodiode 11 in Sperrrichtung betrieben wird. Die spektralen Empfindlichkeiten der LED-Senderdiode 8 und der Empfänger-Photodiode 11 des stationären Empfangsteils 3 sind aufeinander abgestimmt.
Der in Sperrrichtung betriebenen Empfänger-Photodiode 11 des stationär angeordneten Empfangsteils 3 des elektrooptischen Datenüberträgers 1 ist ein optoelektrischer Wandler 26 nachgeordnet. Diesem kann gegebenenfalls (bei Multiplex-Verfahren) eine Signaltrennstufe 60 zur Ausfilterung eines Synchronisationssignals nachgeschaltet sein (vgl. Darstellung gemäß Fig. 4). Dem optoelektrischen Wandler 26 gemäß der Darstellung in Fig. 2 ist ein Digital/Analog-Wandler 27 nachgeordnet, der der Demodulation der digital vorliegenden Signale in Analogsignale dient. Dem Digital/Analog-Wandler 27 ist wiederum ein Ausgangs- bzw. Messverstärker 28 nachgeschaltet. Von dem Ausgangsverstärker bzw. dem Messverstärker 28 werden die nunmehr in analoger Form vorliegenden Signale einer Anzeige bzw. Auswerteeinheit 29 zugeführt. Je nach Anzahl der auszugebenden Messsignale 21 kann die Anzeige bzw. Auswerteeinheit 29 mehrere Messkanalanzeigen aufweisen, die in der schematischen Darstellung gemäß Fig. 2 mit den Bezugszeichen 30, 31, 32 und 33 bezeichnet sind.
Fig. 3 zeigt die Darstellung eines Blockschaltplanes eines Senderteiles eines elektrooptischen Digitalüberträgers zur Abtastung dreier Messkanäle.
Die einzelnen Messkanäle sind gemäß der Darstellung in Fig. 3 mit von Rechteckkästen umgebenden arabischen Ziffern 1, 2 und 3 bezeichnet. Dem ersten Messkanal ist ein erster elektrischer Sender 40 in Gestalt eines Temperaturfühlers zugeordnet, dem zweiten Messkanal ein zweiter elektrischer Sender 41 in Gestalt eines Temperaturfühlers und dem dritten Messkanal ein dritter elektrischer Sender in Gestalt eines Temperaturfühlers. Die hier dargestellten elektrischen Sender zur Erfassung der physikalischen Größe Temperatur liefern eine Gleichspannung, d. h. eine analoge Spannungsgröße, die durch das Messsignal 21 repräsentiert wird. Jedes der Messsignale 21 der drei Messkanäle wird einem jedem Messkanal zugeordneten Eingangsverstärker 22 aufgegeben. Die Eingangsverstärker 22 gemäß der Konfiguration des rotierenden Senderteiles 2 in Fig. 3 sind ausgangsseitig mit elektronischen Schaltern 43, 44 und 45 verbunden.
Das zeitlich hintereinander folgende Abfragen der Messsignale 21 der drei Messkanäle erfolgt durch einen elektronischen Umschalter in Gestalt eines Messwertabfragesystems 46, welches einen elektronischen, d. h. im Rotationssinn 4 arbeitenden sequentiellen Umschalter 47 enthält. Der sequentielle Umschalter ist in Fig. 3 als einfaches Schaltelement wiedergegeben. Abhängig vom durch einen Oszillator 53 vorgegebenen Taktsignal 52, welches mehrere Taktimpulse umfasst, werden über die elektronischen Schalter 43, 44, 45 jeweils zugeordnete Ansteuerkanäle 49, 50, 51 die elektronischen Schalter 43, 44, 45 eingangsseitig angesteuert. Auf diese Weise werden gemäß dieser Schaltungsanordnung die einzelnen Messorte zeitlich nacheinander auf eine Messwert-Übertragungsleitung geschaltet (Zeitmultiplex-Verfahren).
Die elektronischen Schalter 43, 44 und 45, die eingangsseitig über ihre individuellen, voneinander unabhängigen Ansteuerkanäle 49, 50, 51 angesteuert werden, führen analoge Signale. Die Schalterbetätigung erfolgt durch Anlegen eines Low- oder High-Pegels an den jeweiligen Steuereingängen. Beim Anlegen eines High-Pegels wird der elektronische Schalter 43, 44 bzw. 45 geschlossen, wobei die Strecke Eingang/Ausgang niederohmig wird. Die elektronischen Schalter 43, 44 bzw. 45 gemäß der Konfiguration in Fig. 3 werden durch einen Low-Pegel geöffnet. Neben den Ansteuerungssignalen für die Ansteuerkanäle 49, 50, 51 der elektronischen Schalter 43, 44, 45 generiert das Messwert- Abfragesystem 46 ein Synchronisationssignal 48, welches in der Konfiguration gemäß Fig. 3 dem elektrooptischen Wandler 24 des rotierenden Senderteils 2 aufgeschaltet wird.
Die vom Messwert-Abfragesystem 46 zeitlich nacheinander geschalteten analogen Messwerte 21, verstärkt durch den jeweiligen Eingangsverstärker 22, liegen nun zeitlich nacheinander geschaltet vor und werden als Analogsignale 54 seriell dem Analog/Digital- Wandler 23 zugeführt. Ausgangsseitig des Analog/Digital-Wandlers 23 stehen nunmehr in digitaler Form vorliegende Datensignale an. Die analogen Spannungsgrößen sind nunmehr in digital verarbeitbare Signale 55 umgewandelt, d. h. Rechtecksignale (vgl. Darstellung gemäß Fig. 5), wobei eine Proportionalität zwischen der erfassten Spannung und der Rechteckfrequenz besteht. Am elektrooptischen Wandler 24 wird das am Messort erfasste und verstärkte elektrische Signal 21 in optische Strahlung 10 umgewandelt. Die optische Strahlung 10 wird über eine als Sendeelement fungierende LED-Sendediode 8 innerhalb eines Übertragungslichtkanals 9 in optischer Form an eine Empfangsfläche 12 eines in Fig. 3 nicht dargestellten, stationär aufgenommenen Empfangsteils 3 des elektrooptischen Datenüberträgers 1 übertragen. Die Messsignal-Übertragung erfolgt demnach berührungslos zwischen dem in Fig. 3 in Blockschaltweise wiedergegebenen rotierenden Senderteil 2 und einem in Fig. 4 dargestellten, zur Erfassung von Messsignalen mehrerer Messkanäle geeignet ausgebildeten, stationär angeordnetem Empfangsteil 3 des elektrooptischen Datenüberträgers 1.
Fig. 4 zeigt die Darstellung des Blockschaltplanes eines stationären Empfängerteils des elektrooptischen Datenüberträgers zur Rückumwandlung von Messsignalen mehrerer Messkanäle.
Die in Form optischer Strahlung 10 übertragenen digitalen Datensignale der Messkanäle 1, 2, 3 treffen auf einer in Fig. 4 nicht dargestellten Empfangsfläche 12 einer Empfänger- Photodiode 11 auf. Die Empfänger-Photodiode 11 des stationär aufgenommenen Empfangsteils 3 des elektrooptischen Datenüberträgers 1 wird in Sperrrichtung betrieben. Die spektrale Empfindlichkeit der Empfänger-Photodiode 11 ist auf die der als Sendeelement fungierenden LED-Sendediode 8 des rotierenden Senderteiles 2 abgestimmt. Der Empfänger-Photodiode 11 ist ein optoelektrischer Wandler 26 nachgeschaltet, der bei der in Fig. 4 dargestellten Konfiguration eines stationären Empfangsteils 3 eine Signaltrennstufe 30 zur Ausfilterung eines Synchronisationssignals 48 umfasst. Die Signaltrennstufe 60 umfasst in vorteilhafter Weise zwei Fenster-Spannungskomparatoren. Die beiden Fenster- Spannungskomparatoren sind so geschaltet, dass eine von ihnen positive Datensignale erkennt und der andere auf negative Datensignale anspricht. So lassen sich die in digitaler Form liegenden Datensignale, die den Messsignalen 21 entsprechen, und das Synchronisationssignal 48 wieder voneinander trennen und für eine weitere Aufarbeitung vorbereiten. Die in digitaler Form vorliegenden Datensignale 55 werden zu einem Frequenz/Volt- Wandler 27 geleitet, während das Synchronisationssignal 48 zu einem im stationären Empfangsteil 3 aufgenommenen Oszillator 53.1 geleitet wird. Am Ausgang des Digital/Analog- Wandlers 27 ist ein Filter (1 KHz) als Tiefpassfilter aufgenommen, so dass ausgangsseitig des Digital/Analog-Wandlers 27 eine gefilterte Gleichspannung in analoger Form zur Verfügung steht, die proportional zu am Eingang des Digital/Analog-Wandlers 27 angelegten digitalen Rechtecksignalen 55 ist. Der Filterausgang wird an den Eingang eines Messwert-, Abfragesystems 46.1 im stationären Empfangsteil 3 des elektrooptischen Datenüberträgers 1 geschaltet, d. h. auf die Eingangsseite der elektronischen Schalter 43.1, 44.1. sowie 45.1. An den Eingangsseiten der elektronischen Schalter 43.1, 44.1 sowie 45.1 liegen somit analoge Messgleichspannungen an. Die die drei Messkanäle repräsentierenden elektronischen Schalter 43.1, 44.1 und 45.1 werden über einen sequentiellen Umschalter 47.1 des Messwert-Abfragesystems 46.1 im stationären Empfangsteil 3 angesteuert. Die Beschaltung der einzelnen, die elektronischen Schalter 43.1, 44.1 bzw. 45.1 ansteuernden Ansteuerungskanäle 49.1, 50.1 sowie 51.1 erfolgt im Rotationssinn 4, in welchem das rotierende Sendeteil 2 des elektrooptischen Datenüberträgers 1 rotiert. Die Schaltfrequenz des elektronischen Umschalters 47.1 wird diesem durch den im stationären Empfangsteil 3 angeordneten Oszillator 53.1 aufgeprägt. Entsprechend der Abfolge der Taktimpulse des Taktsignals 52 werden die Ansteuerungskanäle 49.1, 50.1 bzw. 51.1 zyklisch angesteuert, so dass einzelnen, den elektronischen Schaltern 43.1, 44.1 bzw. 45.1 nachgeschalteten Abtast- und Halteverstärkern 63.1, 63.2 sowie 63.3 die abgetasteten Messsignale in analoger Form aufgeschaltet werden. Durch einen am Steuereingang angelegten Logikpegel entnehmen die einzelnen Abtast- und Halteverstärker 63.1, 63.2, 63.3 (Sample and Hold-Verstärker) Stichproben aus den kanalweise anliegenden Analogsignalen an der Eingangsseite und speichern den Augenblickswert der Signalamplitude für einen bestimmten Zeitraum. Über jeweils den Abtast- und Halteverstärkern 61.1, 61.2 und 63.3 nachgeordneten Ausgangsverstärkern 28.1, 28.2, 28.3, die in den Anzahl der Messkanäle entsprechender Zahl den elektronischen Schaltern 43.1, 44.2, 45.1 und den Abtast- und Halteverstärkern 63.1, 63.2, 63.3 vorgesehen sind, werden die Messdaten auf Anzeige- und Auswerteeinheiten 29 ausgegeben, die ebenfalls in einer der Anzahl der Messkanäle entsprechenden Zahl vorgesehen sind.
Fig. 5 zeigt die digitale Form der Messsignale, die im rotierenden Sendeteil in analoger Form erfasst wurden.
Im Signalspannungs/Zeitdiagramm 70 gemäß der Darstellung in Fig. 5 ist der Verlauf eines rechteckförmigen Digitalsignals 55 über einen gesamten Messzyklus 73 wiedergegeben. Der Signalblock 55 lässt sich in zwei Signalarten unterscheiden. Das Rechtecksignal 55 umfasst Signalanteile, die zwischen einer ersten Spannungsschwelle 71 und einer zweiten Spannungsschwelle 72 liegen, wohingegen auch Signalanteile vorgesehen sind, die unterhalb der ersten Spannungsschwelle 71 liegen. Die zwischen der ersten Spannungsschwelle 71 und der zweiten Spannungsschwelle 72 liegenden Signalanteile des Rechtecksignals 55 repräsentieren in digitaler Form die erfassten analogen Messsignale 21, während die zwischen 0 Volt und der ersten Spannungsschwelle 71 liegenden Signale ein erstes Synchronisationssignal 75.1 bzw. ein zweites Synchronisationssignal 75.2 repräsentieren. Die innerhalb einer ersten Abfragedauer 74.1 aufgenommenen Signalanteile des digitalen Rechtecksignals 55 entsprechen den analogen Messsignalen 21 eines ersten Messkanals, während die während der Abfragedauer 74.2 aufgenommenen Signalanteile des Signals in Rechteckform 55 den analogen Messsignalen 21 eines zweiten Kanals entsprechen. Analoges gilt für die Messsignale des dritten Kanals, dessen Abfragedauer mit 74.3 bezeichnet ist. Die Abfragedauer der einzelnen Messkanäle richtet sich nach der Frequenz, mit welcher die Messwert-Abfragesysteme 46 bzw. 46.1 des rotierenden Senderteils 2 bzw. des stationär aufgenommenen Empfangsteils 3 des optoelektrischen Datenüberträgers 1 betrieben werden. Der sequentielle Umschalter 47 bzw. 47.1 wird entsprechend der Taktfrequenz 52 von miteinander synchronisierten Oszillatoren 53 bzw. 53.1 betrieben, die sowohl im rotierenden Senderteil 2 als auch im stationär aufgenommenen Empfangsteil 3 aufgenommen sind.
Um einen synchronisierten Messzyklus 73 vom rotierenden Senderteil 2 zum stationären Empfänger 3 durchzuführen und zu übertragen, wird eine Signalvorbereitung aus zwei verschiedenen Signalquellen benötigt. Eine dieser Signalquellen ist der Ausgang des V/F- Wandlers 23 (vgl. Fig. 3) mit seinem seriellen Strom digitaler Impulse. Ein vierter Impuls (vgl. Stopsignal 62 des Messwert-Abfragesystems 46.1 in der Darstellung gemäß Fig. 4) ist in digitaler Form als zweites Synchronisationssignal 70.2 im Signalspannungs/Zeitdiagramm 70 gemäß Fig. 5 dargestellt
Aus der Darstellung des Spannungssignal/Zeitdiagramms gemäß Fig. 5 geht hervor, dass die seriellen Mess-Datensignale sicher von einem Synchronisationssignal unterscheidbar sind. Dazu wird das unterschiedliche Spannungsniveau der Messsignalanteile zwischen der ersten Schwelle 71 und der zweiten Schwelle 72 und der die Synchronisationssignale 75.1 bzw. 75.2 repräsentierende Spannungsunterschied zwischen der 0 Volt-Grenze und der ersten Spannungsschwelle 71 herangezogen. Positive Datensignale werden über einer Schulterlinie 76 und geerdete negative Synchronisationssignale 75.1, 75.2 unterhalb der Schulterlinie 76 übertragen. Diese Schaltungsart ermöglicht es, beide Signalanteile elektrisch im stationären Empfängerteil 3 nach der Übertragung in der Signaltrennstufe 60 (vgl. Darstellung gemäß Fig. 4) wieder zu trennen.
Fig. 6 zeigt eine Temperaturüberwachung mehrerer Heizzonen am Umfang eines walzenförmigen Körpers.
Als Einsatzgebiet des erfindungsgemäß vorgeschlagenen elektrooptischen, berührungslos arbeitenden Datenüberträgers 1 kann beispielsweise die Temperaturerfassung im Bereich einer Mantelfläche 90 eines walzenförmigen Körpers 80 herangezogen werden. Der walzenförmige Körper 80 rotiert im Drehsinn 4 bzw. 81 um seine Rotationsachse 82. Unterhalb der Umfangsfläche 90 des walzenförmigen Körpers 80 verteilt, sind mehrere Heizkörper 83 jeweils paarweise aufgenommen. Zwischen einem Paar von Heizkörpern 83 sind elektrische Sender in Form von Temperaturmessfühlern 84, 85 und 86 angeordnet. Mit den Bezugszeichen 87, 88 und 89 sind an der Umfangsfläche 90 des walzenförmigen Körpers 80 sich einstellende Heizzonen 1 und 2 und 3 gekennzeichnet. Die Temperaturmessung erfolgt mit Hilfe von Widerstandsthermometern (BT 100). Hierbei wird die Temperaturabhängigkeit des Widerstandes einer elektrischen Leitung direkt den Messzweck ausgenutzt. Die dabei gemessene Spannung ist dem Widerstand des Fühlers direkt proportional, wobei die Spannung der Temperaturfühler 84, 85 und 86 den in Fig. 2 und 3 dargestellten Präzisionseingangsverstärkern 22 zugeführt wird. Diese generieren verstärkte analoge Messsignale zu einem bereits beschriebenen Messwert-Abfragesystem.
Mittels der in den Fig. 3 und 4 beschriebenen, zur Mehrkanal-Messwerterfassung geeigneten elektrooptischen Datenüberträgers 1, ein rotierendes Senderteil 2 und ein stationäres Empfangsteil 3 umfassend, können kontaktlos drei Kanäle für die Temperaturübertragung genutzt werden. Der Temperaturbereich, der durch den elektrooptischen Datenüberträger problemlos überwacht werden kann, liegt zwischen 10°C und 100°C, wobei als Temperaturmessfühler 84, 85, 86 zum Beispiel PT 100-Widerstandsthermometer eingesetzt werden können. Die Messgenauigkeit bei der Erfassung der physikalischen Größe Temperatur liegt im Bereich von 0,1°C. Eine komplette Übertragung eines Messzyklus 73 mit drei Kanälen für die Temperaturübertragung weist eine Dauer von ca. 92 ms auf, wobei die Rotationsgeschwindigkeit des rotierenden Senderteils 2 keinen Einfluss auf die Messwertübertragung sowie auf deren Genauigkeit ausübt.
Fig. 7 zeigt ein Einsatzbeispiel eines rotierenden, elektrooptischen Digitalüberträgers an einem walzenförmigen Körper, der in der Darstellung gemäß Fig. 6 in einem skizzenhaften Schnitt wiedergegeben ist.
Der Darstellung gemäß Fig. 7 ist entnehmbar, dass der walzenförmiger Körper 80 um seine Rotationsachse 82 entsprechend des Drehsinnes 81 rotiert, der dem Drehsinn 4 des rotierenden Senderteils 2 entspricht. Über die Umfangsfläche verteilt (vgl. Querschnittsdarstellung in Fig. 6) sind sowohl paarweise angeordnete Heizkörper 83 als auch diesen jeweils zugeordnete Temperaturmessfühler 84, 85, 86 wiedergegeben, wobei zur genauen Umfangslage der Temperaturmessfühler 84, 85, 86 auf die Querschnittsdarstellung des walzenförmigen Körpers 80 in Fig. 6 verwiesen wird. Die Heizkörperspannungsversorgung 100 (42 Volt, 50 Hz) erfolgt über einen ersten Messingring 102 sowie einen zweiten Messingring 103, während die Wandlerspannungsversorgung im elektrooptischen Datenüberträger 1, d. h. dessen rotierenden Senderteil 2 über eine Wandlerspannungsversorgung (24 Volt/50 Hz) 101 erfolgt. Dazu werden ein dritter Messingring 104 sowie ein vierter Messingring 105 eingesetzt. Im rotierenden Senderteil 2 ist die LED-Senderdiode 8 schematisch angedeutet, wobei festzuhalten ist, dass das rotierende Sendeteil 2 gemäß des in Fig. 3 wiedergegebenen Blockschaltplans aufgebaut ist, so dass die physikalische Größe Temperatur für drei Messkanäle seriell erfassbar ist.
Dem rotierenden Senderteil 2 in einem Luftspalt 14 von nur wenigen Millimetern (3 mm) gegenüberliegend ist ein stationäres Empfangsteil 3 des optoelektrischen Datenüberträgers 1 aufgenommen. Das stationär aufgenommene Empfangsteil 3 des optoelektrischen Datenüberträgers 1 ist entsprechend des in Fig. 4 dargestellten Blockschaltplans aufgebaut, so dass eine Ausgabe von analogen Messsignalen, die aus digital berührungslos übertragenen, empfangenen Signalen umgewandelt wurden, auf Anzeige- bzw. Auswerteeinheiten 29 angezeigt werden kann. Das stationäre Empfangsteil 3 umfasst eine Empfangsfläche 12 einer Empfänger-Photodiode 11, auf welche die optische Strahlung 10, entsprechend den in digitale Form umgewandelten Messsignalen 21 der elektrischen Sender 84, 85, 86 auftreffen und im stationären Empfangsteil 3 mittels eines der Empfangs-Photodiode 11 nachgeschalteten optoelektrischen Wandlers 26 bzw. eines Digital/Analog-Wandlers 27 von digitaler Form in analoge Form demoduliert werden, um anschließend in einer in Fig. 4 dargestellten Mehrfach-Messwertauswertung ausgewertet zu werden.
Anstelle der in Fig. 6 und 7 dargestellten Temperaturerfassung mittels des erfindungsgemäß vorgeschlagenen elektrooptischen, berührungslos übertragenden Digitalüberträgers 1 kann mit diesem ebenso die physikalische Größe Gewicht berührungslos übertragen werden. Der Bereich, in dem eine Gewichtserfassung erfolgen kann, beträgt etwa 20 g, wobei eine Messgenauigkeit bei der Gewichtsübertragung von +/-0,1 g realisierbar ist.
Fig. 8 zeigt eine schematische Wiedergabe eines elektrooptischen Wandlers gemäss Fig. 3.
Der elektrooptische Wandler 24 kann einen ersten Transistor T₁ umfassen sowie einen weiteren, zweiten Transistor T₂. Die Transistorbasis des ersten Transistors T₁ wird über den Analog/Digital-Wandler 23, d. h. dessen ausgangsseitig erzeugte digitale Datensignale 55 gesteuert. Die Transistorbasis des zweiten Transistors T₂ steht mit dem Messwert- Abfragesystem 46 des Sendeteils 2 in Verbindung und wird über dessen Synchronisationssignal 48 angesteuert. Der elektrooptische Wandler 24 umfasst ferner zwei Widerstände R_V1, R_V2, von denen der Widerstand R_V2 parallel zum ersten Transistor T₁ geschaltet ist und über welchen die diskreten Synchronisierungssignale 75.1, 75.2 (vgl. Fig. 5) generiert werden.
Ist die Strecke C-E des ersten Transistors T₁ offen, so ist der Widerstand R_V2 aktiv, was der Darstellung der Schulterlinie 76 gemäß Fig. 5 entspricht. Die Strecke C-E des zweiten Transistors T₂ ist in diesem Falle geschlossen. Der erste Transistor T₁ öffnet bzw. schließt entsprechend der Abfolge der digitalen Datensignale 55, wie durch die Abfolge von Gruppen digitaler Signale in Fig. 8 angedeutet ist. Die jeweiligen ersten und zweiten Synchronisierungssignale 75.1, 75.2 (vgl. Fig. 5) liegen bei jeweils geöffneter Strecke C-E des ersten und des zweiten Transistors T₁ bzw. T₂ an.
In der Darstellung gemäß Fig. 9 sind die Signalverläufe für Sende- und Empfangsteil des elektrooptischen Datenüberträgers wiedergegeben.
Es sind die Signalverläufe des Taktsignales 52, des sequentiellen, kanalweise erfolgenden Umschaltens 47, des Synchronisierungssignals 48, des digitalen Datensignals 55 sowie ein Synchronisationssignal-Empfang/Register mit Start/Stop-Freigabe wiedergegeben, ebenso das Taktsignal 52, die Kanalauswahl 47.1 sowie die Abfolge der analogen Datensignale 54 wiedergegeben.
Hinsichtlich des rotierenden Senderteils 2 beginnt ein Meßzyklus 73 mit der aufsteigenden Flanke des Synchronisierungssignals 48 und endet mit dessen abfallender Flanke. In Bezug auf das stationär angeordnete Empfangsteil 3 beginnt ein Meßzyklus 73 mit aufsteigender Flanke des Synchronisierungssignals 48 und endet mit der abfallenden Signalflanke des Stopsignals 62, vgl. Darstellung gemäß Fig. 4, Blockschaltplan des Empfangsteils des elektrooptischen Wandlers. Den in Fig. 9 dargestellten Signalverläufen kann ebenfalls entnommen werden, dass das Taktsignal 52 zum Beispiel auf eine Zeitspanne von 10 ms einstellbar ist und dessen Low-Pegel sowie dessen High-Pegel jeweils 5 ms anliegen.
Fig. 10 zeigt eine Start/Stop-Beschaltungsvariante eines empfangsseitig eingebauten Oszillators.
Das Messwert-Abfragesystem 46.1 des Empfangsteils 3 wird über das Taktsignal 52 angesteuert. Es sind vier Schaltelemente MS1, MS2, MS3 sowie MS4 vorgesehen, wobei die Schaltelemente MS3, MS4 die Dauer des Taktsignals 52, im vorliegenden Falle 10 ms, vorgeben und alle 5 ms zwischen High- und Low-Pegel des Taktsignals 52 umgeschaltet wird. Ein Set/Reset-Latch dient der Synchronisation des Empfangsregisters. Der Latch ist eingangsseitig über die Ausgangssignale der Schaltelemente MS1 und MS2 beaufschlagt, wobei das Synchronisationssignal 48 an Schaltelemente MS1 aufgegeben wird. Das Schaltelement MS2 wird entsprechend des mit Bezugszeichen 62 bezeichneten Stop- Signals über das Meßwert-Abfragesystem 46.1 angesteuert, welches einen Dezimalzähler umfasst, der die sequentielle Umschaltung 47.1 der einzelnen Kanäle vornimmt, deren jeweilige Signale auszuwerten sind.
Eingangsseitig wird der Dezimalzähler über den Clock-Eingang mit dem Taktsignal 52 beaufschlagt, welches auch am Anfang des sequentiellen Umschalters 47.1 anliegt. Über das Signal Q₀ wird der Schalter MS2 indirekt gesteuert, durch welchen wiederum das Empfangsregister geschaltet wird, d. h. der Set/Reset-Latch (vgl. Darstellung gemäß Fig. 9). Bezugszeichenliste 1 elektrooptischer Datenüberträger
2 rotierender Senderteil
3 stationärer Empfangsteil
4 Rotationssinn
5 Senderaufnahme
6 Hohlwelle
7 Steuerungsleitung
8 LED-Senderdiode
9 Übertragungslichtkanal
10 optische Strahlung
11 Empfänger-Photodiode
12 Empfangsfläche
13 Auswerteleitung
14 Ringspalt
15 topfförmiger Hohlraum
16 Durchführungsöffnung
20 Temperaturfühler
21 Messsignal
22 Eingangsverstärker
23 A/D-Wandler, Modulator
24 elektrooptischer Wandler (Sendeteil)
25 rotierender Messort (Senderteil)
26 optoelektrischer Wandler (Empfangsteil)
27 D/A-Wandler, Demodulator
28 Ausgangsverstärker
28.1 Ausgangsverstärker 1. Messkanal
28.2 Ausgangsverstärker 2. Messkanal
28.3 Ausgangsverstärker 3. Messkanal
29 Anzeige-, Auswerteeinheit
30 erste Messkanalanzeige
31 zweite Messkanalanzeige
32 dritte Messkanalanzeige
33 vierte Messkanalanzeige
40 erster elektrischer Sender (Temperaturfühler)
41 zweiter elektrischer Sender (Temperaturfühler)
42 dritter elektrischer Sender (Temperaturfühler)
43 erster elektronischer Schalter
43.1 erster elektronischer Schalter Empfangsteil
44 zweiter elektronischer Schalter
44.1 zweiter elektronischer Schalter Empfangsteil
45 dritter elektronischer Schalter
45.1 dritter elektronischer Schalter Empfangsteil
46 Messwert-Abfragesystem Sendeteil
46.1 Messwert-Abfragesystem Empfangsteil
47 sequentieller Umschalter Sendeteil
47.1 sequentieller Umschalter Empfangsteil
48 Synchronisationssignal
49 erste Ansteuerungsleitung Sendeteil
49.1 erste Ansteuerungsleitung Empfangsteil
50 zweite Ansteuerungsleitung Sendeteil
50.1 zweite Ansteuerungsleitung Empfangsteil
51 dritte Ansteuerungsleitung Sendeteil
51.1 dritte Ansteuerungsleitung Empfangsteil
52 Taktsignal
53 Oszillator (100 Hz) Sendeteil
53.1 Oszillator (100 Hz) Empfangsteil
54 analoge Datensignale
55 digitale Datensignale (Rechteckform)
60 Signaltrennstufe
61 Filter (1 KHz)
62 Stopsignal
63.1 Abtast- und Halteverstärker 1. Messkanal
63.2 Abtast- und Halteverstärker 2. Messkanal
63.3 Abtast- und Halteverstärker 3. Messkanal
70 Signalspannungs/Zeitdiagramm
71 erste Spannungsschwelle
72 zweite Spannungsschwelle
73 Messzyklus
74.1 Abfragedauer 1. Messkanal
74.2 Abfragedauer 2. Messkanal
74.3 Abfragedauer 3. Messkanal
75.1 erste diskretes Synchronisierungssignal
75.2 zweites diskretes Synchronisierungssignal
76 Schulterlinie
80 Walzenkörper
81 Drehsinn
82 Rotationsachse
83 Heizkörper
84 erster Temperaturmessfühler
85 zweiter Temperaturmessfühler
86 dritter Temperaturmessfühler
87 erste Heizzone
88 zweite Heizzone
89 dritte Heizzone
90 Umfangsfläche
100 Heizkörper-Spannungsversorgung (42 V/50 Hz)
101 Wandler-Spannungsversorgung (24 V/50 Hz)
102 erster Messingring
103 zweiter Messingring
104 dritter Messingring
105 vierter Messingring

Claims

1. Vorrichtung zur Übertragung von Messsignalen (21), die an einem rotierenden Messort erfasst werden und an einen Anzeigeort (29) übertragen werden, dem Signalverstärkungselemente (28; 28.1, 28.2, 28.3) vorgeschaltet sind und mindestens ein Messsignal (21) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrooptischer Datenüberträger (1) einen rotierenden Senderteil (2) mit elektrischen Sendern (20, 40, 41, 42; 84, 85, 86) und einem stationären Empfangsteil (3) umfasst, die zueinander berührungslos angeordnet sind und zwischen dem in einem Lichtkanal (9) eine synchronisierte, berührungslose Signalübertragung von den analogen Messsignalen (21) entsprechenden optischer Strahlung (10) zwischen einer Strahlungsquelle (8) und einem Strahlungsempfänger (11) erfolgt.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im rotierenden Senderteil (2) ein Volt/Frequenz-Wandler (23) angeordnet ist, dem ein Senderelement (8) nachgeschaltet ist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Senderelement (8) als eine in Durchlassrichtung betriebene Licht emittierende Diode ausgebildet ist.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Volt/Frequenz- Wandler (23) eine analoge Spannungsgröße in ein Rechtecksignal (55) umformt, wobei Spannungsgröße und Rechtecksignal proportional zueinander sind.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der stationäre Empfangsteil (3) einen Frequenz/Volt-Wandler (27) enthält, dem ein Empfangselement (11) vorgeschaltet ist.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangselement (11) eine Photodiode ist, die in Sperrrichtung betrieben wird.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Messorten am rotierenden Senderteil (2) elektrische Sender (20, 40, 41, 42; 84, 85, 86) zugeordnet sind, die eine physikalische Größe in eine Gleichspannungsgröße umsetzen.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Sender (20, 40, 41, 42; 84, 85, 86) als Temperaturfühler beschaffen sind.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Volt/Frequenz- Wandler (23) des rotierenden Senderteils (2) Eingangsverstärker (22) vorgeschaltet und ein elektrooptischer Wandler (24) nachgeschaltet sind.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Frequenz/Volt- Wandler (27) ein optoelektrischer Wandler (26) vorgeschaltet ist und Ausgangsverstärker (28) nachgeschaltet sind.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierende Senderteil (2) zur Abfrage von Messsignalen (21) mehrerer elektrischer Sender (40, 41, 42; 84, 85, 86) einen elektronischen Umschalter (46, 47) umfasst, dessen Taktsignal (52) zur Umschaltung zwischen elektrischen Sendern (40, 41, 42) durch einen Oszillator (53) vorgegeben ist.

12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass den elektrischen Sendern (40, 41, 42; 84, 85, 86) jeweils ein Eingangsverstärker (22) und ein elektronischer Schalter (43, 44, 45) zugeordnet ist, deren Steuereingänge durch diesen zugeordnete Ansteuerkanäle (49, 50, 51), abhängig vom elektronischen Schalter (46, 47), angesteuert werden.

13. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Oszillator (53) erzeugte Taktsignal (52) einer die Anzahl der elektrischen Sender (40, 41, 42; 84, 85, 86) entsprechenden Anzahl von Taktimpulsen sowie ein Synchronisationssignal (48, 75.1, 75.2) umfasst.

14. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das stationäre Empfangsteil (3) zur Demodulation vom rotierenden Senderteil (2) empfangener optischer Strahlungen (10) einen optoelektrischen Wandler (26) mit Signaltrennstufe (60) zur Ausfilterung des Synchronisationssignals (48) enthält, welches einem Oszillator (53.1) zuführbar ist, dessen Taktsignal (52.1) elektronischen Umschaltern (46.1, 47.1) des Empfangsteils (3) zugeführt wird.

15. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass über die Ansteuerkanäle (49.1, 50.1, 51.1) elektronische Schalter (43.1, 44.1, 45.1) des stationären Empfangsteils (3) angesteuert werden, denen jeweils Abtast- und Halteverstärker (Sample and Hold) (63.1, 63.2, 63.3) nachgeschaltet sind.

16. Vorrichtung gemäß der Ansprüche 11 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillator (53, 53.1) durch eine ansteigende Flanke des Synchronisationssignals (48, 75.1, 75.2) gestoppt und durch eine abfallende Flanke des Synchronisationssignals (48, 75.1, 75.2) gestartet wird.

17. Verfahren zur berührungslosen Übertragung von Messsignalen (21), die an Messorten mit elektrischen Sendern (20, 40, 41, 42; 84, 85, 86) erfasst und an einem stationären Anzeigeort (29) angezeigt werden, gekennzeichnet durch
die einer quantitativen physikalischen Größe entsprechende Erfassung eines Messsignals (21) eines elektrischen Senders (20; 40, 41, 42; 84, 85, 86),
die Umwandlung des Messsignals (21) in einen optoelektrischen Wandler (23) in eine an einem Sendeelement (5) zu emittierende optische Strahlung (10),
die Umwandlung der von einem Empfangselement (11) empfangenen optischen Strahlung (10) in einem optoelektrischen Wandler (26), nach welchem die aufgenommenen digitalen Signale (55), gegebenenfalls nach Trennung eines Synchronisationssignals (48, 75.1, 75.2) in einem Digital/Analog-Wandler (27) in analoge Signale (54) rückübertragbar sind.

18. Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignalen (21) entsprechenden, erfassten Spannungsgrößen der elektrischen Sender (84, 85, 86) in digitale Signale (55) umgewandelt werden, die den erfassten Spannungsgrößen proportional sind und die Umwandlung im rotierenden Sendeteil (2) erfolgt.

19. Verfahren gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfolge mehrerer Messsignale (21) zeitlich nacheinander mit einem Zeit-Multiplex-Verfahren erfolgt, wobei unabhängigen, elektronischen Schaltern (43, 44, 45; 43.1, 44.1, 45.1) des rotierenden Senderteils (2) und des stationären Empfangsteils (3) eingangsseitig über einen sequentiellen Umschalter (46, 47; 46.1, 47.1) an Steuerimpulse aufgeschaltet werden.

20. Verfahren gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die sequentiellen Umschalter (46, 47) des rotierenden Senderteils (2) Synchronisationssignale (48) für den optoelektrischen Wandler (24) generieren und an einer Signaltrennstufe (60) des stationären Empfangsteils (3) Synchronisationssignale (48; 75.1, 75.2) ausgefiltert wird, welches dem Oszillator (53.1) des stationären Empfangsteils (3) aufgeschaltet wird.

21. Verfahren gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung mittels zweier Fensterspannungskomparatoren in einer Signaltrennstufe (60) erfolgt und Signale (55) oberhalb einer ersten Schwelle (71) und Signale (75.1, 75.2), die Synchronisationssignale repräsentieren, unterhalb der ersten Schwelle (71) erkannt werden.

22. Verfahren gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messzyklus (73) die durch ein erstes Synchronisationssignal (75.1) gestartet und über ein zweites Synchronisationssignal (75.2) beendet wird, wobei der Messzyklus (73) der Anzahl der analogen Messsignale (21) entsprechende Signalabtastdauern (74.1, 74.2, 74.3) eines Digitalsignals (55) enthält.